يحتوي جينوم genome الأحياء
الدقيقة microorganisms على عدد كبير
من الجينات genes. النسخ Transcription هو عملية التعبير
expressing عن عدد من هذه
الجينات في وقت معين. بالتالي،
يخدم DNA الجيني كقالب template لجزيئات RNA الجديدة.
إنزيم بلمرة RNA (RNA polymerase) هو الانزيم الذي ينفذ النسخ. في البكتيريا Bacteria والأركيا Archaea، ليس هناك سوى إنزيم بلمرة RNA واحد فقط ويكون الانزيم الأركي archaeal enzyme
أكثر مماثلة لإنزيمات البلمرة polymerases في حقيقيات النواة eukaryotic. مثل إنزيمات بلمرة DNA (DNA polymerases)، "يقرأ reads" إنزيم
بلمرة RNA شريط قالب DNA في الاتجاه ʹ3 إلى ʹ5.
ومع ذلك، على عكس تضاعف DNA، ينسخ شريط واحد فقط من شريطي DNA في داخله الجين gene. يتعرف إنزيم
بلمرة RNA على شريط قالب DNA هذا بواسطة تسلسل من القواعد sequence of bases تسمى المحفزة
promoter موجودة على شريط القالب template strand. يربط إنزيم البلمرة إلى
المحفزة (البدء initiation)، يفكك الحلزون helix، ويفصل
بين الشريطين داخل الجين. بينما يتحرك الانزيم
على امتداد شريط قالب DNA (الإستطالة elongation)، يجلب الإقتران المكمل complementary
pairing نيوكليوتيدات RNA ثلاثية الفوسفات RNA
triphosphate nucleotides إلى شريط القالب — الجوانين guanine (G) والسيتوسين cytosine (C) تقترن مع بعضها
البعض والثيامين thymine (T) في قالب DNA يقترن مع الأدينين adenine (A) في RNA. ومع ذلك، قاعدة الأدينين على
قالب DNA تقترن مع قاعدة اليوراسيل uracil (U) في RNA لأن نيوكليوتيدات RNA لا تحتوي على قواعد الثيامين.
مثل البدء،
يحدث إنهاء termination النسخ عند تسلسل قاعدي محدد، تسمى المنهيات terminators، على شريط
قالب DNA. منتج نسخ RNA المطلق يمثل
صورة مكملة لتسلسل القواعد في شريط قالب DNA. ينتج النسخ ثلاثة أنواع
من الحمض النووي الريبي، كلها ضرورية لعملية الترجمة translation.
1- الحمض
النووي الريبي الرسول Messenger RNA
(mRNA)
هذا RNA يحمل المعلومات الوراثية genetic information أو "المخطط blueprint" لتصنيع
عديد الببتيد polypeptide. كل جزيء mRNA منسوخ من جين
مختلف يحمل رسالة message
مختلفة؛ وهذا يعني، تسلسل مختلف من النيوكليوتيدات nucleotides تشفر لعديد
الببتيد مختلف. تشفر الرسالة في سلسلة من الكودونات
codons أو الشفرات ثلاثية القاعدة three-base
codes موجودة على إمتداد mRNA. كل كودون codon مخصص لحمض أميني فردي لكي يدخل في الموقع أثناء الترجمة.
2- الحمض
النووي الريبي الرايبوزومي Ribosomal
RNA
(rRNA)
تنسخ ثلاثة جزيئات من rRNA من مناطق
معينة من DNA. سوياً مع البروتين، تلعب هذه RNAs دور تركيبي structural role كإطار
framework للريبوسومات،
والتي هي المواقع التي تتجمع عندها الأحماض
الأمينية إلى بروتينات (انظر
الشكل 4.19). تلعب أيضا دور وظيفي functional role في عملية الترجمة.
3- الحمض
النووي الريبي الناقل Transfer RNA
(tRNA)
الرسم التقليدي للحمض النووي الريبي الناقل هو في شكل يشبه تقريبا ورقة البرسيم cloverleaf. تقدم نقطة واحدة تسلسل ثلاثة
قواعد نيتروجينية، والتي تعمل
كمضاد الكودون anticodon؛ وهذا يعني،
تسلسل يربط بشكل مكمل إلى كودون mRNA. جزيئات tRNA لها دور تركيبي في ايصال الأحماض الأمينية إلى
الرايبوسوم للتجميع إلى بروتينات. كل tRNA له حمض أميني محدد مرتبط عبر تفاعل
أنزيمي enzymatic reaction يتضمن أدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP. على سبيل المثال، يرتبط الحمض الأميني ألانين alanine فقط بجزيء tRNA المتخصص بنقل ألانين؛
الجلايسين glycine ينقل بواسطة جزيء tRNA مختلف.
هناك فرق واحد مهم بين RNAs الميكروبية. في الخلايا البكتيرية وبعض الخلايا الأركية، تنسخ كل القواعد في الجين وتستخدم لتحديد بروتين معين. ومع ذلك، في العديد من الخلايا حقيقية النواة والأركية أجزاء معينة من الجين ليست جزء من RNA النهائي ويتم إزالتها من RNA قبل أن
يمكن أن يعمل الجزيء (الشكل 8.10B).
قطع DNA المتداخلة intervening DNA segments هذه والمزالة
بعد النسخ تسمى إنترونات introns، بينما تسمى القطع المتبقية، المشفرة للأحماض الأمينية إكسونات exons.
بينما الإكسونات لديها المعلومات المعيارية standard information المشفرة لعديد الببتيد (أو البروتين)، الإنترونات قد يكون لها أيضا أدوار في التنظيم الجيني gene regulation، أو في التحكم الأيضي metabolic control عبر الإرتباط مع RNAs أو البروتينات الأخرى. هذا قد يكون ساعد في تطور متعددات الخلايا multicellularity.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق